Desarrollo de un Banco de Instrumentos de Medición de Presión

José Barriola; Sergio Rosales; Miguel Manuel Perez Hernandez

doi:10.62876/tekhn.v27i1.6333

Autores/as

José Barriola Metropolitan University https://orcid.org/0009-0001-6214-9850
Sergio Rosales Metropolitan University https://orcid.org/0000-0002-2675-421X
Miguel Manuel Perez Hernandez Metropolitan University https://orcid.org/0000-0002-8237-8538

DOI:

https://doi.org/10.62876/tekhn.v27i1.6333

Palabras clave:

calibración, manómetros, MATLAB®, transmisores, sensores

Resumen

Con el propósito de revitalizar y mejorar los equipos de calibración utilizados para medir la presión en la Universidad Metropolitana, Caracas-Venezuela, UNIMET (que incluyen un calibrador de manómetros basado en pesos y otro para la calibración de transmisores de presión mediante inyección de aire), se emprendió un proceso que abarcó varias etapas esenciales. En primer lugar, se llevó a cabo una evaluación exhaustiva de las condiciones de estos equipos, ya que no estaban operativos. A continuación, se realizó un estudio teórico detallado de su funcionamiento. Posteriormente, se procedió al rediseño del calibrador por peso con el objetivo de mejorar su funcionamiento y dotarlo de nuevas capacidades electrónicas. Este rediseño incluyó la incorporación de un sensor de presión, un microcontrolador y una pantalla de matriz LED para facilitar la visualización de las lecturas de presión. Los componentes necesarios para ambas unidades de calibración se seleccionaron cuidadosamente y se ensamblaron siguiendo las pautas de las normas ASME. Además, se desarrolló una simulación en MATLAB® APP DESIGNER para evaluar el rendimiento del calibrador por peso, lo que también contribuirá a su utilidad educativa. Se comparó el funcionamiento de ambos equipos para asegurar su correcto desempeño. Como resultado de este trabajo, ambos equipos se integraron con éxito en el banco de calibración de presión. El nuevo diseño del calibrador por peso presenta una parte electrónica que muestra la presión en pantallas LED con una precisión de ±0,7 psi y una mejora en el control del fluido. Además, el manómetro patrón del equipo tiene un margen de error del 7%. El equipo de calibración de transmisores, destinado a la calibración mediante inyección de aire, es capaz de manejar presiones en el rango de 0 a 1030 mbar y alimentar transmisores que operen con 24 voltios. Estas mejoras aseguran mediciones precisas y confiables de la presión en la UNIMET.

Palabras Clave: calibración, manómetros, MATLAB®, transmisores, sensores.

Descargas

Citas

K. Cheatle, "Fundamentals of Test Measurement Instrumentation." ISA-- Instrumentation, Systems, and Automation Society, 2006.

A. Creus, "Instrumentación Industrial" (8va ed.). Alfaomega Grupo, 2010.

A. S. Morris and R. Langari, "Chapter 5— Calibration of measuring sensors and instruments." En A. S. Morris & R. Langari (Eds.), Measurement and Instrumentation (Third Edition) (pp. 133-145). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-817141- 7.00005-0, 2021a.

A. Brunelli, Calibration Handbook of Measuring Instruments. ISA, 2017.

W. C. Dunn, "Fundamentals of Industrial Instrumentation and Process Control", 2e (PB). McGraw Hill Professional, 2018.

A. S. Morris and R. Langari, "Chapter 15— Pressure measurement." En A. S. Morris & R. Langari (Eds.), Measurement and Instrumentation (Third Edition) (pp. 469-497). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-817141- 7.00015-3, 2021b.

J. Riu, R. Boqué, A. Maroto, and F. X. Rius, "Calibración de equipos de medida." Universidad Rovira I Virgili. Recuperado el 30 de marzo de 2021 de:

http://www.quimica.urv.es/quimio/general/calibra.p df, 2003.

S. Basu and A. K. Debnath, "Chapter 4— General Instruments." En S. Basu & A. K. Debnath (Eds.), Power Plant Instrumentation and Control Handbook (Second Edition) (pp. 251-320). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0- 12-819504-8.00004-4, 2019.

ASME, "Pipe Threads, General Purpose (Inch) (ASME B1.20.1-2013)", 2013.

N. H. Harun, H. A. Hambali, M.G. Hassan, and K.N. Karim, "MATLAB APP Designer: Learn By Example" (UUM Press). UUM Press, 2017.

M. M. Pérez Hernández, "Desarrollo de laboratorios virtuales en ingeniería con participación de estudiantes de pregrado." HUMAN REVIEW. International Humanities Review / Revista Internacional de Humanidades, 15(3), Article 3. https://doi.org/10.37467/revhuman.v11.4239, 2022.

S. D. Rosales-Anzola and M. M. Pérez- Hernández, "Aplicaciones para la enseñanza en ingeniería." HUMAN REVIEW. International Humanities Review / Revista Internacional de Humanidades, 16(5), Article 5. https://doi.org/10.37467/revhuman.v12.4688, 2023.

R. Hernández, C. Fernández and P. Baptista, Metodología de la Investigación (6ta ed.). McGraw-Hill, 2014.

R. A. Álvarez, "Clasificación de las investigaciones." Universidad de Lima, Facultad de Ciencias Empresariales y Económicas, Carrera de Negocios Internacionales, 2020.

J. Peña and D. Baptista, "Introducción a la Metódica de la Investigación." Recuperado el 12 de enero de 2021 de: https://www.youtube.com/watch?v=BtANwb9qrtQ &t=3s, 2020.

Swagelok, "Roscas y Conexiones finales." Recuperado el 1 de abril de 2021 de: https://www.swagelok.com/downloads/webcatalog s/es/ms-13-77.pdf, 2014.

M. Bair, "An Examination of the Uncertainty of Industrial Deadweight Testers Used for Pressure Calibrations in Different Environments." NCSLI Measure: Journal of Measurement Science, 8(3), 28–34, 2013.

D. A. Olson and R. G. Driver, SIM Metrology School: Pressure. NIST National Institute of Standards and Technology. Recuperado el 21 de enero de 2021 de: https://www.nist.gov/system/files/documents/iaao/ SIM-Metrology-School-Pressure_Olson.pdf, 2013.

M. Granados, "Arduino UNO más de 60 prácticas." Misael Granados, 2020.